环境生物技术1.docVIP

PS。还有一个有机固体废弃物生物转化沼气和有机固体发酵设备没整理出来 还有各组的PPT主题概念，请告诉小蓉，好一起整理。 还有仅供参考，不知道老师怎么考~~~~ 第一章 绪论 生物技术：以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段及其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 环境生物技术：指凡是自然界涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的技术，都可称为环境生物技术。 环境生物技术三个层次：高层次是指以基因工程为主导的近现代污染防治生物技术；中层次是指传统的废物生物处理技术（如废水处理中的活性污泥法、生物膜法等）；低层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术（如氧化塘、人工湿地、土地处理系统、农业生态工程等）。 环境生物技术的技术组成：环境污染治理基因工程技术；环境污染生物治理技术；环境污染生物修复技术；环境污染预防生物技术；环境生物监测技术；环境生物资源化技术 有机污染物生物降解与转化原理 2.1 生物氧化的方式与代谢的基本过程 2.1.1 生物氧化的方式 生物氧化过程根据末端电子受体不同，可分为：有氧呼吸：以分子氧作为末端电子受体的生物氧化过程。无氧呼吸：在无氧条件下进行的以无机氧化物作为末端电子受体的生物氧化过程。发酵：在无氧条件下进行的以有机物作为末端电子受体的生物氧化过程。2.1.2有机污染物代谢的基本过程有机污染物代谢的基本过程包括：向基质接近、吸附在固体基质上、胞外酶的分泌、基质的跨膜运输、细胞内代谢。 2.2自然界中生物的有机物分解的代谢途径与产能（略）2.2.1蛋白质的降解2.2.2脂质物质的转化2.2.3多糖类的转化 2.3 有机污染物生物降解的动力学 通过研究基质浓度与降解速率之间的关系，提出两类常用的经验模式：幂指数定律——不考虑微生物生长的基质降解模式； 双曲线定律——考虑微生物生长的基质降解模式。 2.3.1幂指数定律 根据幂指数定律，降解速率与基质的浓度n次幂城正比： 式中，S为基质浓度；k为生物降解速率常数；n为反应级数。 反应可以是零级反应，即反应速率与任何基质浓度无关。在单一的反应物转变为单一的生成物的条件下转变为单一的生成物的条件，或在基质浓度很高的情况下，可考虑零级反应。 在基质浓度很低，又不了解系统的动力学关系的前提下，可以假定n为1，即一级反应，反应速率与基质的浓度成正比。 反应速率与基质浓度的二次方成正比，为二级反应。 2.3.2双曲线定律 式中，μ为微生物的比增长速率，即单位生物量的增长速率，单位为[时间]-1；μmax为微生物的最大比增长速率。单位为[时间]-1；Ks是饱和常数。是μ=μmax/2时所对应的基质浓度，单位为浓度单位。 基质浓度低时，微生物的比增长速率随基质浓度的增加而呈线性增加；在基质浓度较高时，比增长速率接近最大值，微生物的的比增长速率与基质浓度无关。 2.4共代谢的原理 共代谢又称协调作用，指利用一种任容易降解的甚至作为支持微生物生长繁殖的营养物质，微生物同时又降解另一种物质，而被降解和转化的物质并不能使共代谢的微生物获得能量、碳源或其他的任何营养物质。 共代谢的原理： 一种污染物可以被微生物转化为另一种有机物，但它们却不能被微生物所利用，原因有： 、缺少进行反应是酶 2）、中间产物的抑制作用 3）、供给其他基质 2.5 微生物对污染物的去毒与激活作用（举例） 去毒作用是指污染物的分子结构发生改变，从而降低或去除其对敏感物种的有害性。 激活作用是指无害的前体物质形成有毒产物的过程。也就是微生物群落可以产生新的环境污染。 2.5.1微生物对污染物的去毒作用 促使活性分子转化为无毒产物的酶反应太长在细胞内进行。形成的产物通常有3种转归：直接分泌到细胞外；经过一步或几步特殊的酶反应，进入正常代谢途径，然后以有机废物的形式分泌到胞外；经过一步或几步特殊的酶反应。进入正常的代谢途径。但最后的碳以二氧化碳的形式释放出来。常见污染物毒性的去除的形式：水解作用、羟基化作用、脱卤作用、去甲基与去烷基作用、甲基化、硝基还原、去氨基、醚键断裂、轭和作用。 2.5.2微生物的激活作用 形式：脱卤作用、亚硝胺的形成、环化作用、硫代磷酸酯转化为磷酸酯、笨氧羧酸的代谢、硫醚的氧化、酯的水解、甲基化、去甲基化。 激活类型： 、典型的激活：毒性、迁移性、持久性增强 2）缓解：一种化合物A可以转化为更有毒的化合物B即激活；也可以转化为无毒化合物C. 第三章 有机污染物的的生物降解途径 1、不同链烃的降解途径的特点： 1）短链烷烃比长链烷烃难降解； 2）长链脂肪烃在好氧条件下易被多种微生物降解 3）具有支链的烷烃很难降解 脂肪烃化合物生物降解